串口通信基本原理（51部分） (请说明串口通信的基本原理和过程)

串口通信基本原理（51部分） (请说明串口通信的基本原理和过程)

单片机采集或者处理的数据要与其他设备进行通讯，如果没有通信的话单片机只局限于本身，大大降低了了单片机功能，因此单片机通信至关重要。UART全称是Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，也叫作通用异步收发传输器，是单片机常用的通信技术。在stm32单片机中我们也常能看到USART，全称是UniversalSynchronous Asynchronous Receiver/Transmitter，也叫作通用同步异步收发传输器，也就是说USART既可以用于同步串行通信，也能用于异步串行通信。

单片机通信方式按照基本类型可分为串口通信和并行通信。并行通信是指一次性传送全部数据位，速度快效率高，但是需要IO口多，传送距离短一般小于30m；串口通信是指数据位在一根数据线上依次发送或者接受，需要IO口少，虽然传送速度相对慢，但传送距离长且抗干扰能力强，因此串口通信得到了广泛应用。

串口通信有三种传送模式，单工模式、半双工模式、全双工模式。单工模式是指在通信双方中，一方只负责发送，另一方只负责接收。例如广播，喇叭只负责接受信号进行广播，不能发信号给设备另一端。半双工模式是指在通信双方中，一方在发送数据的过程中不能接受另一方传过来的数据，另一方在接受数据的过程中不能发送数据。例如常用的对讲机，在一方讲的过程中另一方只能听，只能等一方讲完了才能让另一方讲。全工模式是指在通信双方中，双方可以同时传送数据，比如人手一个的手机，可以边听边讲。

串行通信的格式说明

UART一般用于板间通信，即单片机和外围设备之间的通信。如图1所示，单片机1与单片机2的通信，单片机1的“TXD”与单片机2的“RXD”连接，单片机1的“RXD”与单片机2的“TXD”连接，为了保持基准一致需要同接一个GND。

图1 单片机与单片机通信示意图

设要传输一个字节“11001010”的数据，如图2所示，首先发送一个起始位“0”，再从低位到高位依次发送“0”“1”“0”“1”…“1”“1”，最后发送一个停止位“1”，表示发送完成。接收方收到“0”时准备接收数据，检测到停止位“1”时表示这个字节接收完毕。

图2 串口发送示意图

波特率（baud）定义是每秒传输二进制数码的位数。例如，配套的开发板实验中采用的是波特率是2400bps，表示每秒可以传送2400个二进制位。注：根据单片机选用的晶振选择合适的波特率：在51单片机中晶振是12M，则用2400bps；单片机晶振是11.0592M，则可以使用多种速率的波特率，常用的是9600bps。

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